膨胀岩隧道围岩参数反演与稳定性分析
发布时间：2021-06-15 11:00
本文以南吕梁山膨胀岩铁路隧道为工程背景,针对膨胀岩隧道稳定性问题进行了研究。通过对地质资料与病害情况的整理与分析阐述了该地区的病害演化规律与病害机理。根据相关文献中关于该地区膨胀岩的试验数据,对隧道周围含石膏质泥灰岩的膨胀与软化特性进行了研究和讨论并提出了含石膏质泥灰岩的膨胀系数-吸水率模型。由于需要对病害隧道进行处治方案的验算,但隧道周围的膨胀参数无法明确,因此基于以上研究提出通过反演隧道病害特征来得到围岩膨胀参数的思路,而后根据监测数据、支护结构受力与变形情况对反演结果加以验证,得到了对应的围岩膨胀参数。依照此参数对三种不同的隧道病害处治方案的安全性进行了校核与对比,得到了最优的隧道病害处治方案。由于最优处治方案的隧道洞径大于原支护方案,因此需要对原有隧道进行衬砌拆除与围岩扩挖,因此对该措施进行三维建模分析,对扩挖所产生的影响效果进行研究并提出了相关建议。最后,通过对原支护方案和最优处治方案下的围岩软化系数、膨胀系数和含水率增量进行参数敏感性分析,得到了导致衬砌发生膨胀破坏的主导因素以及采取处治方案后的效果。研究成果为实际工程中膨胀岩隧道的支护设计优化提供了参考依据。具体研究成果如...
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
K305+705～K305+715边墙开裂（左）和拱腰开裂（右）
西安理工大学硕士学位论文14②斜向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要为扭弯裂缝。③环向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要由隧道仰拱不均匀变形所引起。具体典型照片如图2-2~4所示：图2-2K305+705～K305+715边墙开裂（左）和拱腰开裂（右）Figure2-2K305+705~K305+715sidewallcracking(left)andarchwaistcracking(right)图2-3K305+379～K376+479边墙开裂（左）和K305+251处边墙开裂（右）Figure2-3K305+379~K376+479sidewallcracking(left)andK305+251sidewallcracking(right)图2-4K302+882~K302+897边墙开裂Figure2-4K302+882~K302+897sidewallcracking（2）路面隆起与路面开裂隧道路面病害主要为路面隆起与路面裂缝，其往往相伴出现，整个监测期间，隧道路
西安理工大学硕士学位论文14②斜向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要为扭弯裂缝。③环向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要由隧道仰拱不均匀变形所引起。具体典型照片如图2-2~4所示：图2-2K305+705～K305+715边墙开裂（左）和拱腰开裂（右）Figure2-2K305+705~K305+715sidewallcracking(left)andarchwaistcracking(right)图2-3K305+379～K376+479边墙开裂（左）和K305+251处边墙开裂（右）Figure2-3K305+379~K376+479sidewallcracking(left)andK305+251sidewallcracking(right)图2-4K302+882~K302+897边墙开裂Figure2-4K302+882~K302+897sidewallcracking（2）路面隆起与路面开裂隧道路面病害主要为路面隆起与路面裂缝，其往往相伴出现，整个监测期间，隧道路
【参考文献】：
期刊论文
[1]炮孔填塞材料对岩石爆破的影响模拟分析[J]. 郭云龙,孟海利,孙崔源,薛里,康永全. 铁道建筑. 2019(06)
[2]硬石膏岩膨胀特性试验及隧道抗膨胀衬砌设计[J]. 李强,陈扬勇,李信臻,刘罡. 地下空间与工程学报. 2019(03)
[3]基于湿度应力场理论的硬石膏岩膨胀试验研究[J]. 陈钒,吴建勋,任松,欧阳汛,王亮,范金洋. 岩土力学. 2018(08)
[4]含时间效应的硬石膏隧道弹-膨胀解析模型[J]. 任松,欧阳汛,吴建勋,陈钒,王亮,陈结. 浙江大学学报(工学版). 2018(05)
[5]膨胀岩岩层走向对隧道变形影响的研究[J]. 陈钒,丛子杰,蒲文明,杨忠民,赵坤. 公路. 2018(04)
[6]硬石膏膨胀特性及其湿度应力场膨胀本构模型[J]. 任松,欧阳汛,姜德义,吴建勋,陈结. 重庆大学学报. 2018(04)
[7]基于膨胀本构的石膏岩隧道衬砌缓冲层厚度优化研究[J]. 吴顺川,韩伟,陈钒,徐淼斐,丛子杰. 岩土力学. 2018(04)
[8]石膏质岩膨胀性及其对隧道仰拱影响研究[J]. 吴建勋,任松,欧阳汛,范金洋,邓高岭,李振元. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[9]膨胀性围岩隧道衬砌结构安全性评价[J]. 陈国富. 煤炭技术. 2017(07)
[10]石膏质岩膨胀特性的试验研究[J]. 姜淑花,王韶庆,吴银亮. 路基工程. 2017(03)
博士论文
[1]石膏质岩隧道二次衬砌结构时变可靠度研究[D]. 陈钒.北京科技大学 2019
[2]膏溶角砾岩力学特性及水损伤模型研究[D]. 邓建华.上海交通大学 2010
[3]湿度场下灰质泥岩的力学性质演化与蠕变特征研究[D]. 季明.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]石膏岩地层膨胀作用对隧道衬砌结构的影响研究[D]. 马庆涛.重庆交通大学 2018
[2]杜公岭隧道含石膏泥灰岩物理力学试验研究及应用[D]. 兰宁宁.交通运输部公路科学研究所 2018
本文编号：3230933
【文章来源】：西安理工大学陕西省
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
K305+705～K305+715边墙开裂（左）和拱腰开裂（右）
西安理工大学硕士学位论文14②斜向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要为扭弯裂缝。③环向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要由隧道仰拱不均匀变形所引起。具体典型照片如图2-2~4所示：图2-2K305+705～K305+715边墙开裂（左）和拱腰开裂（右）Figure2-2K305+705~K305+715sidewallcracking(left)andarchwaistcracking(right)图2-3K305+379～K376+479边墙开裂（左）和K305+251处边墙开裂（右）Figure2-3K305+379~K376+479sidewallcracking(left)andK305+251sidewallcracking(right)图2-4K302+882~K302+897边墙开裂Figure2-4K302+882~K302+897sidewallcracking（2）路面隆起与路面开裂隧道路面病害主要为路面隆起与路面裂缝，其往往相伴出现，整个监测期间，隧道路
西安理工大学硕士学位论文14②斜向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要为扭弯裂缝。③环向裂缝：该类裂缝分布并无特定出现部位，主要由隧道仰拱不均匀变形所引起。具体典型照片如图2-2~4所示：图2-2K305+705～K305+715边墙开裂（左）和拱腰开裂（右）Figure2-2K305+705~K305+715sidewallcracking(left)andarchwaistcracking(right)图2-3K305+379～K376+479边墙开裂（左）和K305+251处边墙开裂（右）Figure2-3K305+379~K376+479sidewallcracking(left)andK305+251sidewallcracking(right)图2-4K302+882~K302+897边墙开裂Figure2-4K302+882~K302+897sidewallcracking（2）路面隆起与路面开裂隧道路面病害主要为路面隆起与路面裂缝，其往往相伴出现，整个监测期间，隧道路
【参考文献】：
期刊论文
[1]炮孔填塞材料对岩石爆破的影响模拟分析[J]. 郭云龙,孟海利,孙崔源,薛里,康永全. 铁道建筑. 2019(06)
[2]硬石膏岩膨胀特性试验及隧道抗膨胀衬砌设计[J]. 李强,陈扬勇,李信臻,刘罡. 地下空间与工程学报. 2019(03)
[3]基于湿度应力场理论的硬石膏岩膨胀试验研究[J]. 陈钒,吴建勋,任松,欧阳汛,王亮,范金洋. 岩土力学. 2018(08)
[4]含时间效应的硬石膏隧道弹-膨胀解析模型[J]. 任松,欧阳汛,吴建勋,陈钒,王亮,陈结. 浙江大学学报(工学版). 2018(05)
[5]膨胀岩岩层走向对隧道变形影响的研究[J]. 陈钒,丛子杰,蒲文明,杨忠民,赵坤. 公路. 2018(04)
[6]硬石膏膨胀特性及其湿度应力场膨胀本构模型[J]. 任松,欧阳汛,姜德义,吴建勋,陈结. 重庆大学学报. 2018(04)
[7]基于膨胀本构的石膏岩隧道衬砌缓冲层厚度优化研究[J]. 吴顺川,韩伟,陈钒,徐淼斐,丛子杰. 岩土力学. 2018(04)
[8]石膏质岩膨胀性及其对隧道仰拱影响研究[J]. 吴建勋,任松,欧阳汛,范金洋,邓高岭,李振元. 湖南大学学报(自然科学版). 2018(01)
[9]膨胀性围岩隧道衬砌结构安全性评价[J]. 陈国富. 煤炭技术. 2017(07)
[10]石膏质岩膨胀特性的试验研究[J]. 姜淑花,王韶庆,吴银亮. 路基工程. 2017(03)
博士论文
[1]石膏质岩隧道二次衬砌结构时变可靠度研究[D]. 陈钒.北京科技大学 2019
[2]膏溶角砾岩力学特性及水损伤模型研究[D]. 邓建华.上海交通大学 2010
[3]湿度场下灰质泥岩的力学性质演化与蠕变特征研究[D]. 季明.中国矿业大学 2009
硕士论文
[1]石膏岩地层膨胀作用对隧道衬砌结构的影响研究[D]. 马庆涛.重庆交通大学 2018
[2]杜公岭隧道含石膏泥灰岩物理力学试验研究及应用[D]. 兰宁宁.交通运输部公路科学研究所 2018
本文编号：3230933
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